Плазмово-форкамерні свічки запалювання

Якими чудовими не були б свічки, якість роботи будь-якого двигуна насамперед залежить від повноти та швидкості згоряння паливної суміші в циліндрі. Поліпшити ж згоряння, а значить і якість роботи ДВЗ можна застосуванням нетрадиційних систем запалення , таких як форкамерне та плазмове запалення.

Історія розвитку плазмово-форкамерних свічок запалювання

Плазма – четвертий стан речовини, коли молекули розпадаються на заряджені частинки – іони. Плазма давно і широко використовується в техніці - від космічних плазмово-іонних двигунів, ефективність яких у десятки разів вища за звичайні рідинні, до звичайних ламп "денного" світла, які мають величезний ККД у порівнянні з традиційними лампочками розжарювання.

Перші спроби використовувати плазму в двигунах внутрішнього згоряння відносяться до початку 50-х років, коли були розроблені системи запалення з коаксіальним резонатором - генератором плазми та спеціальним джерелом електричної енергії високої частоти. Такі системи використовувалися і продовжують працювати на деяких американських та японських автомобілях. Порівнювати за потужністю плазмову систему запалення зі звичайною іскровою, все одно, що порівнювати паяльну лампу із простою сірником.

Головною перешкодою широкого впровадження плазмової системи була досить висока складність і дорожнеча електронної системи, і коаксіального резонатора, до того ж встановлення такої системи потребує серйозної обробки електричного обладнання автомобіля. І ось наприкінці 80-х спеціалістами в галузі космічної техніки почалися роботи з розробки принципово нового підпалювального пристрою для теплових двигунів.

У 1990 році винахідниками з Дніпропетровська під керівництвом кандидата технічних наук Стаценка І. Н. було розроблено та запатентовано плазмово-форкамерну свічку запалювання, що не має аналогів у світовому автомобілебудуванні (патенти України та Росії), що об'єднала в одній конструкції форкамеру та імпульсний. Електроди такої свічки сконструйовані як ракетного сопла з форкамерой.

Принцип роботи свічок запалювання з форкамерою та плазмою

Будова плазмово-форкамерних свічок запалювання

Плазмово-форкамерна свічка запалювання складається з таких основних елементів:

• Центральний електрод. Зазвичай виготовлений з високоякісного матеріалу, такого як іридій або платина, для забезпечення довговічності та стабільної іскри.
• Форкамера. Спеціальна камера навколо центрального електрода, де утворюється плазма. Вона сприяє концентрації енергії і підвищенню температури іскри.
• Заземлений електрод. Розташований навколо форкамери, він закриває коло для створення іскри між ним і центральним електродом.
• Ізолятор. Виконаний з кераміки, забезпечує електричну ізоляцію між електродами і корпусом свічки.
• Корпус. Металевий зовнішній елемент, який фіксує свічку в гнізді двигуна і забезпечує відведення тепла.
• Ущільнювальне кільце. Забезпечує герметичність і перешкоджає витіканню газів з камери згоряння.

Принцип роботи

При подачі високовольтного імпульсу в зазорі між електродами відбувається пробій, плазмовий потік, що утворився, виштовхується в камеру згоряння. Одночасно відбувається запалювання паливної суміші у форкамері свічки, і продукти згоряння через сопло з високою швидкістю впорскуються в циліндр ДВС. При цьому забезпечується об'ємний, на відміну від точкового у звичайних свічок, підпал основного паливного заряду, збільшується швидкість, повнота згоряння палива, підвищується потужність двигуна та зменшується токсичність вихлопних газів.

Таким чином, у конструкції плазмово-форкамерної свічки одночасно реалізовані переваги форкамерного та плазмового запалювання, причому ці свічки встановлюються на місце звичайних без переробок двигуна та системи запалення. Крім того, збільшена робоча поверхня бічного електрода і мідний сердечник центрального електрода збільшують термін безвідмовної роботи свічки за рахунок меншого обгорання електродів, а постійне очищення від нагару потоками високотемпературних газів гарантують безвідмовну роботу в екстремальних умовах.

Характеристики плазмово-форкамерних свічок запалювання

Плазмово-форкамерні свічки запалювання мають кілька ключових характеристик, що відрізняють їх від звичайних свічок:

• Вища температура іскри. Плазма має температуру близько 20,000 °C, що забезпечує повніше згоряння палива.
• Швидше запалювання. Форкамера дозволяє іскрі розповсюджуватися швидше, що зменшує час запалювання.
• Економія палива. Завдяки ефективнішому згорянню знижується витрата палива.
• Зменшення викидів. Плазма сприяє повнішому згорянню, зменшуючи кількість незгорілих частинок у вихлопі.
• Довговічність. Високоякісні матеріали та покриття електродів забезпечують довший термін служби.

Чи підходять плазмово-форкамерні свічки запалювання для всіх автомобілів

Незважаючи на численні переваги, плазмово-форкамерні свічки запалювання не підходять для всіх автомобілів. Їх ефективність залежить від конструкції двигуна і системи запалювання.

В які авто їх краще встановити:

• Сучасні спортивні автомобілі, обладнані високопродуктивними двигунами, часто використовують плазмово-форкамерні свічки. Це дозволяє максимально розкрити потенціал двигуна, підвищуючи його потужність і зменшуючи витрати палива.
• Старі автомобілі з карбюраторними двигунами можуть не отримати значної користі від плазмово-форкамерних свічок. Їхня система запалювання не розрахована на роботу з такою високою температурою іскри, що може призвести до передчасного зносу компонентів.

Щоб переконатися, чи підходять плазмово-форкамерні свічки для вашого автомобіля, рекомендується проконсультуватися з виробником або досвідченим механіком. Некоректний вибір свічок може призвести до нестабільної роботи двигуна, підвищеного зносу деталей та навіть до аварійних ситуацій.

Плазмово-форкамерні свічки запалювання – це інноваційне рішення для сучасних автомобілів, яке забезпечує поліпшену ефективність двигуна та зниження шкідливих викидів. Проте важливо враховувати сумісність цих свічок з вашим автомобілем, щоб уникнути можливих проблем.

Корисно знати. Свічки запалювання: що це таке і навіщо потрібні .